再帰呼び出しについて

質問

C言語について質問があります。
平成13年春の基本情報処理技術者試験に出ていた問題なのですが，
このプログラムの流れが分かりません。

void DrawCurve(int sx, int sy, int x1, int y1, int x2, int y2, int ex, int ey, int len){
int p1x, p1y, p2x, p2y, p3x, p3y;
int p4x, p4y, p5x, p5y, p6x, p6y;

/** 途中省略 **/

DrawCurve(sx, sy, p1x, p1y, p4x, p4y, p6x, p6y, len);
/* ↑を(1)と名付けさせて頂きます */
DrawCurve(p6x, p6y, p5x, p5y, p3x, p3y, ex, ey, len);
/* ↑を(2)と名付けさせて頂きます */
return ;
}

(1)の処理に入ったらDrawCurve関数の先頭に行くと思うのですが，
そうすると(2)の処理とreturnは絶対行われない気がするのです。

それとも(1)の後(2)の処理に行くのでしょうか？
再帰を間違って解釈してるのだと思います。
ご存知の方どうか教えてください。よろしくお願いします。

回答No.2

SpiralGalaxy · ベストアンサー

>/** 途中省略 **/

のどこかに条件判定文か何かで return してないでしょうか？本当にこのままだとしたらスタックがオーバーフローするので一瞬のうちにプログラムがコケるはずです。

>(1)の処理に入ったらDrawCurve関数の先頭に行くと思うのですが，

分かっていらっしゃったとしたら、お節介かも知れませんが、これは先頭に戻るわけではありません。スタック上に新たな変数エリアや関数戻りアドレスなどが確保され関数が実行されます。だから同じ int p1x という名前の変数でも再入の回数分の複数の実体が存在することになります。

>それとも(1)の後(2)の処理に行くのでしょうか？
>再帰を間違って解釈してるのだと思います。

/** 途中省略 **/ 部分に return がない限り(2)には行かないと思います。

補足

SpiralGalaxyさんご返事どうもありがとうございます。

＞のどこかに条件判定文か何かで return してないでしょうか？
全くその通りで,SpiralGalaxyさんのご指摘どおり省略部にはreturn;がありました。

＞分かっていらっしゃったとしたら、お節介かも知れませんが、これは先頭に戻るわけではありません。
お節介だなんてとんでもないです。残念ながらその様に思ってました（^^;

＞スタック上に新たな変数エリアや関数戻りアドレスなどが確保され関数が実行されます。
＞だから同じ int p1x という名前の変数でも再入の回数分の複数の実体が存在することになります。
なるほど,関数は呼び出されるとスタックに確保されると聞いた事があります。
ここで言われているのは入れ子の関数は全て違う関数として呼び出されるという事ですよね？
つまり入れ子の中の奥の関数がスタックの一番上に来るので一番最初にreturnを返すという事だと思います。

あっ,もしかしてこのプログラムと言うのは
まず(1)が再帰を繰り返し(1)-(1)-(1)-(1)-(1)・・・(1)と入れ子が続いて,いつしか

if (真){
return ;
}

となり一番奥の入れ子(1)からreturnを返していき,最後に一番手前の(1)のreturnを返し終わった後
(2)に入り再帰を繰り返し(2)-(2)-(2)-(2)-(2)・・・(2)と入れ子が続いて,いつしか

if (真){
return ;
}

となり一番奥の入れ子(2)からreturnを返していき,最後に一番手前の(2)のreturnを返し終わった後
DrawCurve関数のreturnを返してDrawCurve関数が終わるという事でしょうか？
あ～っもしかしてymmasayanさんが説明してくださった事はこういう事だったのでしょうか？

回答No.3

SpiralGalaxy

>なるほど,関数は呼び出されるとスタックに確保されると聞いた事があります。
>ここで言われているのは入れ子の関数は全て違う関数として呼び出されるという事ですよね？

「全て違う関数として呼び出される」というのは、正しいといってもよいのではないかと思います。

ただ関数そのものの実行コードは１ヶ所にしかありません。再入を繰り返すと関数自体がたくさんできるわけではなくて、その処理場所がたくさんできることになります（＝自動変数の保存場所、関数の戻りアドレス保存場所など）。関数の実行コードは現在のスタック位置（＝スタックポインタ）を基準に処理しますから、たくさんある処理場所を間違えることはありません。

>あっ,もしかしてこのプログラムと言うのは

終了条件が１回でも成立したあとは、必ず DrawCurve は return するということであれば、そのようになるのではないかと思います。

>あ～っもしかしてymmasayanさんが説明してくださった事はこういう事だったのでしょうか？

どうやら、そのようですね（＾＾）

お礼

お蔭様で謎が解けました^^
ついでに今まで分からなかったクイックソートの動作原理(ソートの順序)も
理解する事ができました。(感動しました！素晴らしいです^^)
スタックで関数の呼び出しがされるという事が分かった事が
一番大きいと思います。
本当にありがとうございました。またご指導よろしくお願いします^^

回答No.1

ymmasayan

今、その問題が手元にありませんので、的確な答えは出来ませんが。

＞　再帰を間違って解釈してるのだと思います。

そうではなくて、解釈が不足しているだけだと思います。再帰の場合、無限ループに陥るように見えますが、途中で必ず脱出できるようにしてあります。
おそらく［/** 途中省略 **/］の部分に脱出条件が書いてあると思います。

再帰は次のような、横に展開した絵を書くとわかりやすいです。
Ｄと省略しています。前、後はＤの中のＤ２つをどけた前半部、後半部のつもり。

メイン－Ｄ前－Ｄ（１）前－Ｄ（１）前－Ｄ（１）脱出
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｄ（２）前－Ｄ（１）脱出
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｄ（２）脱出
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｄ（２）後
　　　　　　　　　　　　　Ｄ（１）後
　　　　　　　　　　　　　Ｄ（２）前－Ｄ（１）脱出
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｄ（２）脱出
　　　　　　　　　　　　　Ｄ（２）後
　　　　　　　Ｄ（１）後
　　　　　　　Ｄ（２）前－Ｄ（１）脱出
　　　　　　　　　　　　　Ｄ（２）脱出
　　　　　　　Ｄ（２）後
　　　　Ｄ後
メイン

脱出と言うところで、次々と撤退が起こっていく様子がつかめると思います。
うまく揃いませんので整頓してから見てください。

お礼

お蔭様で無事疑問点が解決する事ができました。^^
今後もご指導よろしくお願いします。

補足

ymmasayanさん早速のご返事どうもありがとうございます。

>おそらく［/** 途中省略 **/］の部分に脱出条件が書いてあると思います。
全くその通りで/** 途中省略 **/の中にreturnが入ってます。
私が勝手に関係ないと思い込んでしまったため途中で省略してしまいました。

下のが/** 途中省略 **/の部分を付け足したものです。

void DrawCurve(int sx, int sy, int x1, int y1, int x2, int y2, int ex, int ey, int len){
int p1x, p1y, p2x, p2y, p3x, p3y;
int p4x, p4y, p5x, p5y, p6x, p6y;

if ( CmpLine( sx, sy, x1, y1, len ) &&
CmpLine( x1, y1, x2, y2, len ) &&
CmpLine( x2, y2, ex, ey, len ) ) {
MoveTo( sx, sy );
LineTo( x1, y1 );
LineTo( x2, y2 );
LineTo( ex, ey );
return ;
}

p1x = (sx + x1) / 2; p1y = (sy + y1) / 2;
p2x = (x1 + x2) / 2; p2y = (y1 + y2) / 2;
p3x = (x2 + ex) / 2; p3y = (y2 + ey) / 2;
p4x = (p1x + p2x) / 2; p4y = (p1y + p2y) / 2;
p5x = (p2x + p3x) / 2; p5y = (p2y + p3y) / 2;
p6x = (p4x + p5x) / 2; p6y = (p4y + p5y) / 2;

DrawCurve(sx, sy, p1x, p1y, p4x, p4y, p6x, p6y, len);
/* ↑を(1)と名付けさせて頂きます */
DrawCurve(p6x, p6y, p5x, p5y, p3x, p3y, ex, ey, len);
/* ↑を(2)と名付けさせて頂きます */
return ;
}

＞Ｄと省略しています。
すみません。何をDと省略したのかが分からなかったです。
もう一度ご指導いただけないでしょうか。よろしくお願いします。